Wiele współczesnych urządzeń do noszenia, w tym cenne urządzenia medyczne, jest wyrzucanych po użyciuNowa technologia rozlutowywania Bransonaoferuje sposób na recykling i ponowne wykorzystanie cennych komponentów.
Wraz ze wzrostem i starzeniem się światowej populacji rośnie zapotrzebowanie na szeroką gamę wyrobów medycznych, od przenośnych monitorów kondycji i stanu zdrowia po lekkie, łatwe w użyciu urządzenia do leczenia i podawania leków. Do urządzeń ubieralnych zaliczają się inteligentne zegarki i monitory kondycji, przenośne monitory ciśnienia krwi, pulsoksymetry oraz coraz powszechniejsze wykorzystanie czujników do wykrywania biologicznych i wirusowych. Dostępne są również produkty do testowania i leczenia, w tym urządzenia do pomiaru poziomu glukozy we krwi i przenośne monitory ciągłego poziomu glukozy, wstrzykiwacze z epinefryną i insuliną oraz wszczepialne urządzenia do wlewu insuliny.
Ogromne wykorzystanie wyrobów medycznych i opieki zdrowotnej niesie ze sobą także ogromny strumień odpadów, co stwarza kosztowne wyzwania w zakresie utylizacji dla producentów, podmiotów świadczących usługi opieki zdrowotnej i konsumentów. Wiele z tych urządzeń jest zasilanych i zawiera cenne komponenty, które można poddać recyklingowi i ponownemu użyciu, takie jak baterie, obwody specjalistyczne i logiczne, metale szlachetne i tworzywa sztuczne. Niestety, obecnie bardzo niewiele tego sprzętu jest odzyskiwane, ponownie wykorzystywane lub poddawane recyklingowi.
Rysunek 1: Sprzęt do spawania laserowego Branson 3G firmy Emerson jest obecnie używany w ramach procesu „rozlutowywania” spawów tworzyw sztucznych w urządzeniach medycznych, co umożliwia recykling i ponowne przetwarzanie komponentów o wysokiej wartości oraz ogranicza ilość odpadów związanych z urządzeniami medycznymi.
Oczywiste jest, że każda metoda recyklingu w obiegu zamkniętym, która pozwala na recykling i ponowne wykorzystanie cennych komponentów i materiałów, może generować znaczne zyski dla producentów urządzeń. Efektem tego jest duże zainteresowanie wyrobami medycznymi przeznaczonymi do stosowania w gospodarce o obiegu zamkniętym.
Typowe „inteligentne” urządzenia medyczne składają się z kombinacji komponentów, w tym zasilaczy, elektroniki, wyświetlaczy i czujników, zapakowanych w kompaktową, nadającą się do noszenia lub przenośną plastikową obudowę. Przykładami są zegarki na rękę lub monitory noszone na dłoni, monitory podręczne, czujniki na zawieszkach, pulsoksymetry na palcu lub mankiety do pomiaru ciśnienia krwi z kompaktowymi urządzeniami do napełniania/wyświetlania. Techniki spawania ultradźwiękowego i laserowego są niezbędne do ochrony wrażliwych elementów urządzeń, ponieważ umożliwiają ekonomiczne i trwałe łączenie trwałych tworzyw sztucznych.
Jednak „trwałe” spawanie może być mieczem obosiecznym. Jeśli element wyposażenia nie przejdzie testu wydajności podczas produkcji, trwałe spoiny (ultradźwiękowe, laserowe itp.) nie mogą zostać usunięte, chyba że poprzez demontaż niszczący. W rezultacie producentom trudno jest analizować awarie i odzyskiwać cenne elementy wewnętrzne do późniejszego wykorzystania. Dlatego z praktycznego punktu widzenia uszkodzony sprzęt i wszystkie cenne podzespoły stają się złomem technologicznym, co jest stratą dla producenta.
Rysunek 2: Eksperci firmy Emerson opracowali mobilną platformę roboczą do rozlutowywania, która wykorzystuje spawarkę laserową Branson 3G i technologię STTIr do pracy ręcznej lub w pełni zautomatyzowanej.
Aby projektować urządzenia medyczne, które służą gospodarce o obiegu zamkniętym i ograniczają strumienie odpadów, producenci urządzeń w coraz większym stopniu skupiają się na projektowaniu produktów i technikach montażu, które lepiej wspierają recykling w obiegu zamkniętym. Pierwszym i najważniejszym krokiem w tym procesie jest efektywne ponowne wykorzystanie istniejących komponentów w celu ograniczenia i wyeliminowania odpadów w procesie produkcyjnym.
W odpowiedzi na zapytania producentów urządzeń eksperci firmy Emerson opracowali proces spawania tworzyw sztucznych firmy Branson, który umożliwia bezpieczne i nieniszczące „odlutowywanie” tworzyw sztucznych powszechnie stosowanych w urządzeniach medycznych i urządzeniach do noszenia. W procesie, który znajduje się obecnie w fazie prób komercyjnych, wykorzystuje się opatentowaną technologię spawania laserowego STTIr opracowaną przez firmę Emerson oraz narzędzia do demontażu dostosowane do potrzeb produktu.
Stosując tę technikę „rozlutowywania”, producentom urządzeń udało się otworzyć plastikowe obudowy urządzeń, umożliwić nieniszczącą analizę awarii i odzyskać cenne elementy funkcjonalne, takie jak bezprzewodowe zespoły nadajnika/odbiornika,płytki drukowane(PCB), zespoły elektroniczne, wyświetlacze i baterie do użytku przy montażu nowych urządzeń. Nawet tworzywa sztuczne usunięte ze wyrzuconych urządzeń można wykorzystać do ponownego przetworzenia lub recyklingu.
Rysunek 3: Wiele współczesnych urządzeń do noszenia, w tym cenne urządzenia medyczne, jest wyrzucanych po użyciu. Nowa technologia rozlutowywania firmy Branson umożliwia recykling i ponowne wykorzystanie cennych komponentów.
Ten nowy proces rozlutowywania stanowi istotny pierwszy krok dla producentów chcących poddać recyklingowi lub recyklingowi wyroby medyczne z zamkniętym obiegiem. Maksymalizuje wydajność, a także zwiększa wykorzystanie nadających się do użytku części i materiałów, minimalizuje odpady i koszty utylizacji związane z procesem produkcyjnym oraz pomaga producentom spełnić wymagania UL 2799A, standardu Programu Walidacji Oświadczeń Środowiskowych (ECVP) dotyczącego klasyfikacji bezodpadowej.
Choć bezpośrednie korzyści produkcyjne tej technologii rozlutowywania mogą być znaczące, w najbliższej przyszłości może pojawić się jej większy potencjał w gospodarce o obiegu zamkniętym. Co by było, gdyby producenci byli w stanie zdemontować duże ilości pokonsumenckiego sprzętu medycznego, aby odzyskać komponenty o wysokiej wartości i ponownie je wykorzystać?
Co by było, gdyby w przypadku złomu stwarzającego zagrożenie biologiczne, takiego jak sprzęt do dializ, istniał doskonały sposób demontażu, usunięcia i izolowania komponentów stwarzających zagrożenie biologiczne, a następnie ponownego przetworzenia i recyklingu pozostałych komponentów, które zazwyczaj stanowią 90% lub więcej objętości sprzętu?
Obydwa te scenariusze pokazują nieograniczony potencjał procesu rozlutowywania, otwierając drzwi do recyklingu na dużą skalę i ponownego przetwarzania milionów komponentów i urządzeń. Ponieważ koszt utylizacji odpadów medycznych podlegających przepisom jest 50-100 razy wyższy niż koszt utylizacji produktów generycznych, proces rozlutowywania ma ogromny potencjał w zakresie obniżenia kosztów samego usuwania odpadów.
